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1.1外部噪音
在無線通信傳輸過程中,能對無線通信傳輸產(chǎn)生干擾的因素很多,其中大部分的干擾因素來源于外部噪音,主要包括宇宙、太陽以及其余的方面,并且具備強度大、時間短等特點在傳輸過程中,應(yīng)針對性采取措施才能將其克服。另外,人為因素中的車輛、電器以及高壓輸電線等噪音,也是外部噪音的主要來源。這一部分噪音與頻率有著直接關(guān)系,同時也會受到外界環(huán)境的影響。所以,為了降低這一類干擾的影響,需要采取一些屏蔽方式來降低干擾。
1.2通信設(shè)備本身
在傳輸過程中,因為通信設(shè)備本身的原因,也可能對傳輸造成一定的干擾,如,收信機、發(fā)信機擾或者是天線內(nèi)部出現(xiàn)缺陷。尤其是在工作過程中,通信設(shè)備極易產(chǎn)生噪聲,影響信號的傳輸。另外,由于電路內(nèi)部被外界干擾物質(zhì)侵入,而內(nèi)部又缺少先進的過濾設(shè)備,使得雜亂的電磁波影響到信號的正常傳輸。對于這樣的干擾,就可以通過通信設(shè)備改良的措施提高通信設(shè)備性能,有效降低通信設(shè)備自身的干擾。
1.3通信網(wǎng)絡(luò)
各個電臺發(fā)出的信號會相互影響,尤其是在同時工作時,更容易出現(xiàn)同頻干擾、信號阻礙或者是鄰道干擾,個別情況還會出現(xiàn)互調(diào)干擾。一旦產(chǎn)生這幾類型干擾,就需要采取改善措施。另外,部件接觸不良也會出現(xiàn)糊掉干擾。在某種情況下,發(fā)射系統(tǒng)會出現(xiàn)較高的輻射,如果在收機旁有大功率發(fā)射臺,這樣就會導(dǎo)致雜亂信號侵入,讓回路處于飽和的狀態(tài),再加上附近干擾信號特別搶,最終引起干擾阻塞。這種情況一般是發(fā)生在距離通信機較近的區(qū)域,是因為天線的耦合而出現(xiàn)信號傳播的阻塞。如果收到其他信號干擾,就成為鄰道干擾。產(chǎn)生鄰道干擾的主要原因是收機回路本身存在缺陷。在無線傳輸過程中,如果管理頻率不當(dāng)亦或是設(shè)備出現(xiàn)問題,就會有同頻干擾出現(xiàn),同頻干擾主要是因為電臺正常工作時的頻率一致,由于其調(diào)制相位,最終產(chǎn)生同頻干擾。
1.4網(wǎng)絡(luò)間
在同一個區(qū)域之內(nèi)有眾多通信網(wǎng)絡(luò),由于通信網(wǎng)的不同,也會在彼此之間產(chǎn)生干擾,這些干擾就會影響信號的傳輸。面對這一類情況,就需要在組網(wǎng)之前勘察當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況,對周圍的頻點有充分地了解,才能確保組網(wǎng)設(shè)計的合理性。
2無線通信中傳輸干擾抵御的有效措施
2.1對干擾源進行詳細(xì)盤查
抵御傳輸干擾,首先需要對干擾源進行盤查處理,確定干擾源具體的位置和具體類型,如此才能對癥下藥,找準(zhǔn)問題的結(jié)癥所在。但是想要盤查出原因,并非簡單的事情,常常會遇到情況不明的問題,無法辨認(rèn)問題所在。所以,建立在分析與研究實際環(huán)境的基礎(chǔ)上,再配合一定的設(shè)備與儀器的支持,從細(xì)微之處出發(fā),才能找到干擾源,實行相應(yīng)的干擾抵御措施。
2.2更新通信設(shè)備
很多設(shè)備都會干擾無線通信的正常傳輸,如在打電話時,收音機、廣播電臺等處于開啟狀況,就會干擾手機的通信信號,使得打電話時出現(xiàn)較高的刺耳聲音,導(dǎo)致手機信號接收無法全面,而收音機內(nèi)也會出現(xiàn)雜亂的噪音。針對如此情況,就需要對通信設(shè)備抗電磁波頻率的干擾能力予以更新,從接收器、調(diào)頻器以及發(fā)射器等裝置入手,盡可能改善其性能,之后再合理地優(yōu)化無線通信設(shè)備的信號連接方式,確保其與設(shè)備相互吻合。此外,在通信設(shè)備使用時,應(yīng)將其余通信設(shè)備關(guān)閉,確保信號不受干擾。
2.3創(chuàng)新通信技術(shù)
推動通信事業(yè)發(fā)展,離不開通信技術(shù)的創(chuàng)新,創(chuàng)新技術(shù),無論是對解決無線通信傳輸存在的干擾問題,提升傳輸質(zhì)量,都有著重要意義。如最近幾年出現(xiàn)的wifi信號技術(shù),就是一種通過無線信號將手機、PC終端以及平板電腦相互連接的技術(shù),這樣可以降低在信號傳輸過程中無線通信面臨的干擾,wifi是將小型智能天線與動態(tài)波束相互結(jié)合,實現(xiàn)信號之間的互聯(lián)互通,最終解決因為環(huán)境影響而造成的信號干擾或者是中斷等情況。
2.4更新通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)
更新與改造通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)需要通信網(wǎng)絡(luò)共同完成升級更新改造,盡可能將不同組網(wǎng)之間的互調(diào)干擾降低。所以,通信網(wǎng)絡(luò)公司首先需要改造自身的通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),盡量選擇在噪音小、干擾源少的空曠地帶建設(shè)信號發(fā)射塔,利用硬件設(shè)施對通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進行排查,一旦發(fā)現(xiàn)異常,需立刻更新裝備。為了讓無線通信處于一個優(yōu)質(zhì)的“干凈”環(huán)境,增強對外界環(huán)境干擾的抵御能力,就需要一個高效而又高頻的通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),讓無線通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)能以敏捷、靈活地方式來抵御外界干擾,確保正常的無線通信信號傳輸。
3結(jié)束語
隨著信息技術(shù)的發(fā)展,以信息技術(shù)、計算機技術(shù)為主的高新技術(shù)被廣泛的應(yīng)用在社會多個生產(chǎn)領(lǐng)域,它們已經(jīng)成為高新技術(shù)的代名詞。而計算機數(shù)據(jù)通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)作為分布交互仿真的關(guān)鍵技術(shù)之一,它也是造成我國信息技術(shù)與國外信息技術(shù)差距的主要原因。因此我們有必要對分布交互仿真的概念和特征進行研究和分析。
1.1分布交互仿真概念
分布交互仿真是一種綜合性仿真環(huán)境,它一般采用協(xié)調(diào)一致的結(jié)構(gòu)、標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議,通過網(wǎng)絡(luò)設(shè)備將分散在各地的仿真設(shè)備進行互聯(lián),其特點主要表現(xiàn)為分布性、交互性、異構(gòu)性、時空一致性和開放性。分布交互仿真技術(shù)主要解決兩個問題:一是使大規(guī)模復(fù)雜系統(tǒng)的仿真成為可能;二是降低仿真成本。分布交互式仿真技術(shù)可以實時計算并生成一個反映實體對象變化的三維圖形環(huán)境。通過計算機等設(shè)備,實驗人員不僅可以“進入”這種虛擬環(huán)境(主要是視覺聽覺環(huán)境),直接觀察事物的內(nèi)在變化并與其發(fā)生相互作用,還能通過開放式的中斷處理來模擬各種隨機事件,給人一種“身臨其境”的真實感。
1.2分布交互仿真的發(fā)展
在分布式交互仿真發(fā)展的早期階段,通訊層和應(yīng)用層是很難截然分開的。在應(yīng)用層,為了能將實體的數(shù)據(jù)傳給其它實體,每個仿真應(yīng)用都為自己所生成的實體定義了一個結(jié)構(gòu)或數(shù)據(jù)塊,其中包括了傳送實體信息所必要的數(shù)據(jù)定義。這樣的數(shù)據(jù)可稱之為“不規(guī)范的數(shù)據(jù)”。可以說,這種數(shù)據(jù)定義方式完全滿足了實體間數(shù)據(jù)交換的需要,但缺點是每個實體的數(shù)據(jù)定義各不相同。每個仿真應(yīng)用中不但要有本地實體的數(shù)據(jù)定義,還要有其它節(jié)點的實體的數(shù)據(jù)定義,才能在接到一個數(shù)據(jù)包后按照正確的格式來理解它。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中要增加一個新實體時,其它仿真應(yīng)用中都要增加這一實體的數(shù)據(jù)定義。也就是說,每增加一個實體就要對網(wǎng)絡(luò)中所有的仿真應(yīng)用進行一次修改。
1.3分布交互方針的特征
分布交互仿真最大的特征便是沒有中央服務(wù)器。分布交互仿真是嚴(yán)格的對等網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),在它里面所有數(shù)據(jù)傳送給所有仿真應(yīng)用,而數(shù)據(jù)的拒絕與接收依賴于接收者的需要。取消了中央服務(wù)器,分布交互仿真減少了由于一個仿真應(yīng)用向另一個仿真應(yīng)用傳送信息的時間延遲。時間延遲嚴(yán)重影響網(wǎng)絡(luò)仿真的實時性和有效性。舉例說明,當(dāng)一仿真應(yīng)用向目標(biāo)開火以后,被擊中的目標(biāo)必須盡可能快知道將要發(fā)生的軍事行動,使其作出相應(yīng)的防衛(wèi)反應(yīng),通訊設(shè)備的延遲引入可能導(dǎo)致對方力量的加強,戰(zhàn)場態(tài)勢的變化。
2分布交互仿真中數(shù)據(jù)通信的研究
隨著信息技術(shù)為主的高新技術(shù)發(fā)展和廣泛應(yīng)用,計算機數(shù)據(jù)通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得到前所未有的重視,它已成為分布交互仿真技術(shù)中的關(guān)鍵所在,這也是造成我國分布交互仿真技術(shù)與國外存在差距的主要原因之一。同時,由于我國沒有分布交互仿真技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn),這使得我國的分布交互仿真技術(shù)研究存在多樣、復(fù)雜以及多元化特征,因此就需要我們在工作中給予高度重視也探索。在目前的實時數(shù)據(jù)通信技術(shù)分析中,它主要包含了數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性、及時性,數(shù)據(jù)發(fā)送的可行性、方便和快捷性,信息接收系統(tǒng)的智能性和自動化要求。
2.1數(shù)據(jù)通信的應(yīng)用現(xiàn)狀
經(jīng)過的一段時間的研究表明,分布交互仿真技術(shù)中實體的數(shù)量在不斷增多,仿真性能和仿真優(yōu)越性也發(fā)生了翻天覆地的變化,這就給接受領(lǐng)域的額工作人員大大的增加了負(fù)擔(dān),使得整個管理實體數(shù)量發(fā)生了一個瓶頸。此外,在這種交互方式中,我們需要滿足人們在回路上存在的仿真需要,但是對事件驅(qū)動、時間驅(qū)動上存在的仿真問題則無需要給予過多的重視和分析。
2.2實時數(shù)據(jù)通信協(xié)議分析
實施數(shù)據(jù)通信是基于網(wǎng)絡(luò)條件下的計算機數(shù)據(jù)分析,它在應(yīng)用的過程中是以網(wǎng)絡(luò)通信部分和實現(xiàn)基礎(chǔ)為標(biāo)準(zhǔn)的,它在應(yīng)用中需要解決的問題就是如何將信息從網(wǎng)絡(luò)的一個節(jié)點快速、準(zhǔn)確的傳遞給另外一個節(jié)點,這個過程中是一個快速、及時傳遞的過程,它和人與人之間的交流一樣,采用合理、簡單的語言進行溝通無疑要比復(fù)雜的語言快捷的多。因此,在通信協(xié)議的制定中,它是針對網(wǎng)絡(luò)通信為基礎(chǔ)開展的,協(xié)議利用是否合理、科學(xué)和科學(xué)將直接關(guān)系到網(wǎng)絡(luò)通信的實現(xiàn),也決定著網(wǎng)絡(luò)通信工作的開展。在一個分布式交互仿真系統(tǒng)中,必須要以科學(xué)的通信標(biāo)準(zhǔn)進行控制。在目前的交互仿真系統(tǒng)中,常見的協(xié)議包含了TCP/IP協(xié)議,它在應(yīng)用中是以傳輸控制協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)訪問協(xié)議為核心,它已經(jīng)廣泛的被世界多個國家重視和認(rèn)可。目前,HLA網(wǎng)關(guān)能轉(zhuǎn)化各種協(xié)議使用的PDU類型:實體狀態(tài)、開火、爆炸和碰撞,這些能夠支持DIS的仿真器。HLA網(wǎng)關(guān)預(yù)定是以聯(lián)邦對象模型(FOM)為依據(jù)的數(shù)據(jù),它們放在設(shè)置文件中,且在運行時改變。另外RTI還提供詢問、刪除以及時間管理等服務(wù)。
3結(jié)束語
關(guān)鍵詞:通信傳輸系統(tǒng)現(xiàn)狀問題措施
中圖分類號:TN914 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-9416(2013)07-0034-01
隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展,通信傳輸技術(shù)有了長足的進步,通信傳輸已逐漸成為現(xiàn)如今信息傳輸最為重要的方式之一。但是,在進行通信傳輸時卻常會有各類信號損耗的出現(xiàn),已經(jīng)嚴(yán)重影響到了通信傳輸?shù)馁|(zhì)量要求。本文結(jié)合作者的工作實踐,對通信傳輸系統(tǒng)質(zhì)量問題及管理現(xiàn)狀進行了分析,對通信信號接續(xù)產(chǎn)生衰減的原因以及對策進行了探討。
1 通信傳輸系統(tǒng)問題及現(xiàn)狀
1.1 通信傳輸纜線接續(xù)問題
由于空氣中的雜物遺留在線纜的熔接點上,導(dǎo)致了線纜接續(xù)點上雜質(zhì)和氣泡的產(chǎn)生,這就會對部分通信信號的傳遞造成嚴(yán)重?fù)p耗,影響通信傳輸?shù)耐瓿?。要定期對線纜的接續(xù)點進行清潔工作,以減少線纜接續(xù)的危險性,利于信號的傳遞。
1.2 通信傳輸纜線彎曲問題
通信傳輸纜線彎曲也會影響通信信息的傳輸,它會在傳輸信號的過程中使信號的傳輸方向改變,而方向的改變會使信號傳送質(zhì)量下降。另外,通信傳輸線路的彎曲程度會引發(fā)一定量的輻射,這種輻射也會造成損耗從而干擾信息正常運輸。為提高通信運輸系統(tǒng)高質(zhì)量的運作,要充分重視安裝過程中通信電纜的彎曲情況。
1.3 電纜工程規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)有待提高
因為電纜工程驗收標(biāo)準(zhǔn)和施工規(guī)范的不完善,使電纜工程仍存在多方面問題。施工馬虎,監(jiān)管不力,施工方和建設(shè)方多有分歧。要重視對電纜工程建設(shè)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的完善,為建設(shè)過程中出現(xiàn)的問題提供可參考的依據(jù)。
2 通信信號接續(xù)衰減原因
2.1 纜線本身特性造成的信號衰減
通信線路損耗更多的是在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生或因原材料而引起,表現(xiàn)是線路的線路內(nèi)徑與包層偏心、質(zhì)地分布不均、模場直徑不匹配及光纖內(nèi)徑不圓等。而造成損耗的原因多是難以人為控制的,就目前技術(shù)水平而言,可通過施工前的合理配盤來降低這種損耗。
2.2 由纜線的不良續(xù)接所造成的信號衰減
纜線作熔后續(xù)接時,一旦纜線斷面不整齊就有可能會出現(xiàn)不連續(xù)、不均勻的續(xù)接點,對信號強度就有了負(fù)面影響,出現(xiàn)信號衰減現(xiàn)象。由筆者實踐經(jīng)驗可知,盡管不論是何種的纜線切割方法,都會出現(xiàn)一定傾斜角斷面,但是,采用一些先進的切割方法、較為準(zhǔn)確的切割步驟,則可以控制因為纜線斷面傾斜所造成的信號衰減。
2.3 纜線彎曲造成的信號衰減
根據(jù)信號傳播理論,不同強度信號傳輸所需要的傳輸模式也不盡相同。作為傳輸線路,纜線彎曲會讓信號傳播方向出現(xiàn)偏移,而方向偏移進而也會造成傳輸模式的改變。如果出現(xiàn)纜線過大的彎曲程度,在通過彎曲部分時信號會穿過纖芯而出現(xiàn)輻射,由此就會導(dǎo)致信號因無法完全通過纜線彎曲部分,這樣就造成了信號的衰減。
3 信號衰減的應(yīng)對措施
3.1 減少纜線的有效彎曲
根據(jù)長期經(jīng)驗可知,在一定范圍內(nèi),通信電纜的彎曲程度所造成的損耗基本是微乎其微。但是,在實際建設(shè)工程中,會產(chǎn)生很多影響通信纜線彎曲的程度的因素,這就極易造成大數(shù)值的損耗。所以在施工過程中要盡量減少彎曲的產(chǎn)生,注重施工的手段。
3.2 改善纜線的原始特征
可以在通信線路開盤時,利用一定的技術(shù)手段和檢測儀器對通信的線路進行測試,以確保線路質(zhì)量的完好。也可在配盤時,保證所用纜線的生產(chǎn)廠家和批次的一致性,以減少接續(xù)時的損耗。
3.3 采用先進的接續(xù)手段
舉例說明,如纜線切割斷面存在較大的傾斜角或缺陷,這是加大損耗的直接原因。但是切斷面的傾斜是不好控制的,操作起來難度非常大。首先要選擇質(zhì)量過硬的線路,在配合高質(zhì)量精密的儀器。精密的儀器在切割的過程中會大大的降低誤差。
另外,操作的外部環(huán)境也要引起關(guān)注。凡是所有涉及到切割斷面的工具和設(shè)備,在使用之前都要進行全方位的清潔工作,保證每一個參與切割的環(huán)節(jié)都是潔凈無雜質(zhì)的。因為雜質(zhì)的存在可能氧化斷面或者是導(dǎo)致切割過程中的大誤差。這個看似不是很關(guān)鍵的工作,在很大程度上是影響切割斷面整齊效果的。每一個設(shè)備的清潔工作都要落實到專人,分工明確,各司其職,對于不合格的清潔工作及時做出整改或者淘汰。
最后,完整的操作程序是由工作人員實施的。所以工作人員的業(yè)務(wù)能力才是全部的關(guān)鍵。一個合格的工作人員必須要熟練地掌握各種接續(xù)工藝的測試方法,還必須做到能夠根據(jù)通信線路的傳輸原理和構(gòu)造,迅速地判斷和處理接續(xù)中遇到的故障,能夠有效地調(diào)整接續(xù)設(shè)備的工作參數(shù),通過改變放電時間、熔接電流、放電間隙等技術(shù)操作,將接續(xù)損耗降至最低。
4 結(jié)語
在通信技術(shù)迅猛發(fā)展的今天,原有的模式已經(jīng)適應(yīng)不了現(xiàn)實的需要,隨之出現(xiàn)的一系列的通信傳輸系統(tǒng)的質(zhì)量問題,引起人們的重視和思索。為了嚴(yán)格把好纜線的施工質(zhì)量關(guān),及時發(fā)現(xiàn)和解決問題,滿足人們?nèi)找嬖鲩L的需求,質(zhì)監(jiān)人員應(yīng)該努力提升自身的技術(shù)水平,同時在工作中提高監(jiān)管力度,有效控制傳輸線路質(zhì)量,為保證通信工程質(zhì)量,順利實施傳輸線路建設(shè)工作,提供有力的支撐和保障。
參考文獻
[1]馮鐵成.淺議傳輸線路質(zhì)量問題[J].化工之友,2007(09).
關(guān)鍵詞:通信設(shè)施監(jiān)控系統(tǒng)信息傳輸通道綜合布線
一、綜合布線產(chǎn)生的背景
人類社會已開始進入信息社會,信息逐漸滲透到人們工作、生活、娛樂、商業(yè)、制造業(yè)、軍事等各個領(lǐng)域,辦公自動化、電子商務(wù)、網(wǎng)上購物、遠程醫(yī)療、家庭上網(wǎng)、電子博物館等概念逐漸變?yōu)楝F(xiàn)實,這一切都是依賴于計算機技術(shù)、通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息技術(shù)的飛速發(fā)展,依賴于這些新技術(shù)在人們生活中的廣泛應(yīng)用。
Internet是這些技術(shù)的典型應(yīng)用,經(jīng)過了幾年快速的發(fā)展,其規(guī)模已發(fā)展到幾萬個互連網(wǎng),并正在以每月百分之十幾的速率增長;國內(nèi)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的發(fā)展也十分迅速,已建成如Cernet、CSTNet、ChinaGBN、ChinaNet等四大網(wǎng)絡(luò)。以它們?yōu)楣歉蛇B接在一起數(shù)目眾多的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò),成為信息交流的節(jié)點,這些信息節(jié)點可以是一座智能大廈,也可以是智能建筑群,如:商務(wù)型大廈,辦公用大樓,交通運輸設(shè)施,衛(wèi)生醫(yī)療設(shè)施,園區(qū)建筑。
不管是大廈的網(wǎng)絡(luò)還是園區(qū)網(wǎng)絡(luò),都離不開信息傳輸?shù)耐ǖ溃x不開布線系統(tǒng)。
二、傳統(tǒng)布線系統(tǒng)的不足
建筑物(大廈或園區(qū))的布線系統(tǒng)作為提供信息服務(wù)的最末端,其性能的優(yōu)劣將直接影響信息服務(wù)質(zhì)量。
傳統(tǒng)布線的不足主要表現(xiàn)在:不同應(yīng)用系統(tǒng)(電話、計算機系統(tǒng)、局域網(wǎng)、樓宇自控系統(tǒng)等)的布線各自獨立,不同的設(shè)備采用不同的傳輸線纜構(gòu)成各自的網(wǎng)絡(luò),同時,連接線纜的插座、模塊及配線架的結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)不同,相互之間達不到共用的目的,加上施工時期不同,致使形成的布線系統(tǒng)存在極大差異,難以互換通用。
這種傳統(tǒng)布線方式由于沒有統(tǒng)一的設(shè)計,施工、使用和管理都不方便;當(dāng)工作場所需要重新規(guī)劃,設(shè)備需要更換、移動或增加時,只能重新敷設(shè)線纜,安裝插頭、插座,并需中斷辦公,顯然布線工作非常費時、耗資、效率很低。因此,傳統(tǒng)的布線不利于布線系統(tǒng)的綜合利用和管理,限制了應(yīng)用系統(tǒng)的變化以及網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴充和升級。
為了克服傳統(tǒng)布線系統(tǒng)的缺點,美國AT&T公司貝爾實驗室的專家們經(jīng)過多年的潛心研究,于80年代末率先推出了SYSTIMAXPDS綜合布線系統(tǒng)。
三、綜合布線系統(tǒng)的基本概念
綜合布線系統(tǒng)是一套用于建筑物內(nèi)或建筑群之間為計算機、通信設(shè)施與監(jiān)控系統(tǒng)預(yù)先設(shè)置的信息傳輸通道。它將語音、數(shù)據(jù)、圖像等設(shè)備彼此相連,同時能使上述設(shè)備與外部通信數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)相連接。
綜合布線系統(tǒng)是為適應(yīng)綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)(ISDN)的需求而發(fā)展起來的一種特別設(shè)計的布線方式,它為智能大廈和智能建筑群中的信息設(shè)施提供了多廠家產(chǎn)品兼容,模塊化擴展、更新與系統(tǒng)靈活重組的可能性。既為用戶創(chuàng)造了現(xiàn)代信息系統(tǒng)環(huán)境,強化了控制與管理,又為用戶節(jié)約了費用,保護了投資。綜合布線系統(tǒng)已成為現(xiàn)代化建筑的重要組成部分。
綜合布線系統(tǒng)應(yīng)用高品質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)材料,以非屏蔽雙絞線和光纖作為傳輸介質(zhì),采用組合壓接方式,統(tǒng)一進行規(guī)劃設(shè)計,組成一套完整而開放的布線系統(tǒng)。該系統(tǒng)將語音、數(shù)據(jù)、圖像信號的布線與建筑物安全報警、監(jiān)控管理信號的布線綜合在一個標(biāo)準(zhǔn)的布線系統(tǒng)內(nèi)。在墻壁上或地面上設(shè)置有標(biāo)準(zhǔn)插座,這些插座通過各種適配器與計算機、通信設(shè)備以及樓宇自動化設(shè)備相連接。
綜合布線的硬件包括傳輸介質(zhì)(非屏蔽雙絞線、大對數(shù)電纜和光纜等)、配線架、標(biāo)準(zhǔn)信息插座、適配器、光電轉(zhuǎn)換設(shè)備、系統(tǒng)保護設(shè)備等。
四、綜合布線系統(tǒng)的特點
采用星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、模塊化設(shè)計的綜合布線系統(tǒng),與傳統(tǒng)的布線相比有許多特點,主要表現(xiàn)在系統(tǒng)具有開放性、靈活性、模塊化、擴展性及獨立性等特點。
(1)開放性
綜合布線系統(tǒng)采用開放式體系結(jié)構(gòu),符合多種國際上現(xiàn)行的標(biāo)準(zhǔn),它幾乎對所有著名廠商的產(chǎn)品都是開放的,并支持所有的通信協(xié)議。這種開放性的特點使得設(shè)備的更換或網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的變化都不會導(dǎo)致綜合布線系統(tǒng)的重新鋪設(shè),只需進行簡單的跳線管理即可。
(2)靈活性
綜合布線系統(tǒng)的靈活性主要表現(xiàn)在三個方面:靈活組網(wǎng)、靈活變位和應(yīng)用類型的靈活變化。
綜合布線系統(tǒng)采用星型物理拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),為了適應(yīng)不同的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),可以在綜合布線系統(tǒng)管理間進行跳線管理,使系統(tǒng)連接成為星型、環(huán)型、總線型等不同的邏輯結(jié)構(gòu),靈活地實現(xiàn)不同拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng);
當(dāng)終端設(shè)備位置需要改變時,除了進行跳線管理外,不需要進行更多的布線改變,使工位移動變得十分靈活;
同時,綜合布線系統(tǒng)還能夠滿足多種應(yīng)用的要求,如數(shù)據(jù)終端、模擬或數(shù)字式電話機、個人計算機、工作站、打印機和主機等,使系統(tǒng)能靈活的聯(lián)接不同應(yīng)用類型的設(shè)備。
(3)模塊化
綜合布線系統(tǒng)的接插元件,如配線架、終端模塊等采用積木式結(jié)構(gòu),可以方便地進行更換插拔,使管理、擴展和使用變得十分簡單。
(4)擴展性
綜合布線系統(tǒng)(包括材料、部件、通訊設(shè)備等設(shè)施)嚴(yán)格遵循國際標(biāo)準(zhǔn),因此,無論計算機設(shè)備、通訊設(shè)備、控制設(shè)備隨技術(shù)如何發(fā)展,將來都可很方便地將這些設(shè)備連接到系統(tǒng)中去。
綜合布線系統(tǒng)靈活的配置為應(yīng)用的擴展提供了較高的裕量。系統(tǒng)采用光纖和雙絞線作為傳輸介質(zhì),為不同應(yīng)用提供了合理地選擇空間。對帶寬要求不高的應(yīng)用,采用雙絞線,而對高帶寬需求的應(yīng)用采用光纖到桌面的方式。語音主干系統(tǒng)采用大對數(shù)電纜,既可作為話音的主干,也可作為數(shù)據(jù)主干的備份,數(shù)據(jù)主干采用光纜,其高的帶寬為多路實時多媒體信息傳輸留有足夠裕量。
(5)獨立性
綜合布線系統(tǒng)的最根本的特點是獨立性。最底層是物理布線,與物理布線直接相關(guān)的是數(shù)據(jù)鏈路層,即網(wǎng)絡(luò)的邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。而網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層與物理布線完全不相關(guān),即網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)管理軟件及網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件等與物理布線相互獨立。
無論網(wǎng)絡(luò)技術(shù)如何變化,其局部網(wǎng)絡(luò)邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)都是總線型、環(huán)型、星型、樹型或以上幾種形式的結(jié)合,而星型的綜合布線系統(tǒng),通過在管理間內(nèi)跳線的靈活變換,可以實現(xiàn)上述的總線型(如Ethernet/IEEE802.3)、環(huán)型(IEEE802.5/Token-Ring,X3T9.5TPDDI/FDDI)、星型(StarLAN)或混合型(含有環(huán)、總線等形式)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),因此采用綜合布線方式進行物理布線時,不必過多地考慮網(wǎng)絡(luò)的邏輯結(jié)構(gòu),更不需要考慮網(wǎng)絡(luò)服務(wù)和網(wǎng)絡(luò)管理軟件,也就是說綜合布線系統(tǒng)具有與應(yīng)用的獨立性。
五、綜合布線系統(tǒng)的組成
綜合布線系統(tǒng)由6個子系統(tǒng)組成,包括工作區(qū)子系統(tǒng)、水平區(qū)子系統(tǒng)、管理間子系統(tǒng)、垂直干線子系統(tǒng)、設(shè)備間子系統(tǒng)及建筑群子系統(tǒng)。
由于采用星型結(jié)構(gòu),任何一個子系統(tǒng)都可獨立地接入綜合布線中。因此,系統(tǒng)易于擴充,布線易于重新組合,也便于查找和排除故障。
(1)工作區(qū)子系統(tǒng)
工作區(qū)子系統(tǒng)是一個可以獨立設(shè)置終端設(shè)備的區(qū)域,該子系統(tǒng)包括水平配線系統(tǒng)的信息插座、連接信息插座和終端設(shè)備的跳線以及適配器。工作區(qū)的服務(wù)面積一般可按5~10平方米估算,工作區(qū)內(nèi)信息點的數(shù)量根據(jù)相應(yīng)的設(shè)計等級要求設(shè)置。
工作區(qū)的每個信息插座都應(yīng)該支持電話機、數(shù)據(jù)終端、計算機及監(jiān)視器等終端設(shè)備,同時,為了便于管理和識別,有些廠家的信息插座做成多種顏色:黑、白、紅、藍、綠、黃,這些顏色的設(shè)置應(yīng)符合TIA/EIA606標(biāo)準(zhǔn)。
(2)水平區(qū)子系統(tǒng)
水平區(qū)子系統(tǒng)應(yīng)由工作區(qū)用的信息插座,樓層分配線設(shè)備至信息插座的水平電纜、樓層配線設(shè)備和跳線等組成。
一般情況,水平電纜應(yīng)采用4對雙絞線電纜。在水平子系統(tǒng)有高速率應(yīng)用的場合,應(yīng)采用光纜,即光纖到桌面。水平子系統(tǒng)根據(jù)整個綜合布線系統(tǒng)的要求,應(yīng)在二級交接間、交接間或設(shè)備間的配線設(shè)備上進行連接,以構(gòu)成電話、數(shù)據(jù)、電視系統(tǒng)和監(jiān)視系統(tǒng),并方便地進行管理。
水平子系統(tǒng)的電纜長度應(yīng)小于90米,信息插座應(yīng)在內(nèi)部做固定線連接。
(3)管理間子系統(tǒng)
管理間子系統(tǒng)設(shè)置在樓層分配線設(shè)備的房間內(nèi)。管理間子系統(tǒng)應(yīng)由交接間的配線設(shè)備,輸入/輸出設(shè)備等組成,也可應(yīng)用于設(shè)備間子系統(tǒng)中。
管理間子系統(tǒng)應(yīng)采用單點管理雙交接。交接場的結(jié)構(gòu)取決于工作區(qū)、綜合布線系統(tǒng)規(guī)模和選用的硬件。在管理規(guī)模大、復(fù)雜、有二級交接間時,才設(shè)置雙點管理雙交接。在管理點,應(yīng)根據(jù)應(yīng)用環(huán)境用標(biāo)記插入條來標(biāo)出各個端接場。
交接區(qū)應(yīng)有良好的標(biāo)記系統(tǒng),如建筑物名稱、建筑物位置、區(qū)號、起始點和功能等標(biāo)志。
交接間和二級交接間的配線設(shè)備應(yīng)采用色標(biāo)區(qū)別各類用途的配線區(qū)。
(4)垂直干線子系統(tǒng)
垂直干線子系統(tǒng)應(yīng)由設(shè)備間的配線設(shè)備和跳線以及設(shè)備間至各樓層分配線間的連接電纜組成。
在確定垂直子系統(tǒng)所需要的電纜總對數(shù)之前,必須確定電纜中話音和數(shù)據(jù)信號的共享原則。對于基本型每個工作區(qū)可選定2對,對于增強型每個工作區(qū)可選定3對雙絞線,對于綜合型每個工作區(qū)可在基本型或增強型的基礎(chǔ)上增設(shè)光纜系統(tǒng)。如果設(shè)備間與計算機機房處于不同的地點,而且需要把語音電纜連至設(shè)備間,把數(shù)據(jù)電纜連至計算機機房,則應(yīng)在設(shè)計中選取不同的干線電纜或干線電纜的不同部分來分別滿足不同路由語音和數(shù)據(jù)的需要。當(dāng)必要時,也可以采用光纜系統(tǒng)予以滿足。
(5)設(shè)備間子系統(tǒng)
設(shè)備間是在每一幢大樓的適當(dāng)?shù)攸c設(shè)置進線設(shè)備,進行網(wǎng)絡(luò)管理以及管理人員值班的場所。設(shè)備間子系統(tǒng)應(yīng)由綜合布線系統(tǒng)的建筑物進線設(shè)備、電話、數(shù)據(jù)、計算機等各種主機設(shè)備及其保安配線設(shè)備等組成。
設(shè)備間內(nèi)的所有進線終端設(shè)備應(yīng)采用色標(biāo)區(qū)別各類用途的配線區(qū)。
設(shè)備間位置及大小應(yīng)根據(jù)設(shè)備的數(shù)量、規(guī)模、最佳網(wǎng)絡(luò)中心等內(nèi)容綜合考慮確定。
(6)建筑群子系統(tǒng)
建筑群子系統(tǒng)由二個以上建筑物的電話、數(shù)據(jù)、監(jiān)視系統(tǒng)組成一個建筑群綜合布線系統(tǒng),其連接各建筑物之間的纜線和配線設(shè)備,組成建筑群子系統(tǒng)。
2012年12月北斗二代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)正式開通,其服務(wù)區(qū)域覆蓋了我國全境、西太平洋及南海廣大海域。北斗系統(tǒng)所獨有的短報文通信功能可以實現(xiàn)用戶與用戶、用戶與地面控制中心之間的雙向報文通信,作用距離能夠跨越北斗系統(tǒng)的整個服務(wù)區(qū)域。同時,北斗短報文通信作為一種可靠的遠程數(shù)據(jù)傳輸手段,目前在通信領(lǐng)域已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用[5?8]。
為此,本文提出利用北斗短報文遠程通信手段增加基線長度,提高協(xié)同定位精度的艦載被動傳感器測向交叉定位方案。本文在簡單介紹測向交叉定位工作原理的基礎(chǔ)上,依據(jù)北斗短報文通信的技術(shù)指標(biāo)對方案進行可行性分析;然后從系統(tǒng)設(shè)計、工作流程、通信協(xié)議和差錯控制四個方面對方案進行詳細(xì)闡述。
1 測向交叉定位工作原理
測向交叉定位工作原理如圖1所示。
由圖1可以看出,測向交叉定位主要分為以下三個階段:
圖1 測向交叉定位工作原理
(1) 建立通信
發(fā)起方發(fā)送建立通信申請報文,其主要內(nèi)容為發(fā)起方通信地址、時間信息和發(fā)起方位置信息。協(xié)同方接收后結(jié)合自己位置解算發(fā)起方方位距離,并準(zhǔn)備發(fā)回響應(yīng)報文。協(xié)同方發(fā)送建立通信響應(yīng)報文,其內(nèi)容包括時間信息和協(xié)同方位置信息,發(fā)起方接收后結(jié)合自己位置解算協(xié)同方方位距離,并確認(rèn)雙方通信建立完畢。
(2) 確定定位目標(biāo)
發(fā)起方發(fā)送協(xié)同定位申請報文,其中包含了時間信息、發(fā)起方位置信息、協(xié)同探測目標(biāo)批號、目標(biāo)輻射源載頻、脈寬、重復(fù)頻率信息,協(xié)同方接收后確認(rèn)協(xié)同定位目標(biāo),準(zhǔn)備開始協(xié)同定位。
(3) 解算目標(biāo)位置
現(xiàn)有文獻介紹比較多的測向交叉定位方法是先計算出定位誤差的非線性最小二乘估計初始值,再利用迭代法得到目標(biāo)位置的最優(yōu)估計[9?10]。因此,協(xié)同方需發(fā)送協(xié)同定位報文,將時間信息、協(xié)同探測目標(biāo)批號、目標(biāo)方位、協(xié)同方位置信息提供給發(fā)起方。發(fā)起方接收后解算出定位誤差最小二乘估計的初始值,并返回一個包含已完成迭代運算次數(shù)的響應(yīng)報文,初始值設(shè)為0。協(xié)同方根據(jù)響應(yīng)報文繼續(xù)向發(fā)起方發(fā)送目標(biāo)方位信息直到迭代運算次數(shù)滿足要求后停止發(fā)送協(xié)同定位報文,協(xié)同定位結(jié)束。
2 北斗短報文應(yīng)用于測向交叉定位的可行性
分析
將北斗短報文通信作為協(xié)同定位信息傳輸手段,應(yīng)用于測向交叉定位的可行性分析如下:
(1) 數(shù)據(jù)量
北斗短報文通信采用ASCII編碼,每次的內(nèi)容長度不超過200 B。根據(jù)前面對各種協(xié)同報文內(nèi)容的分析,北斗信道的通信數(shù)據(jù)量完全可以滿足測向交叉定位協(xié)同信息交換的要求。
(2) 數(shù)據(jù)率
本文提出的基于北斗信道的測向交叉定位是以海上目標(biāo)作為探測對象,運動速度較慢。北斗短報文通信的服務(wù)頻度根據(jù)用戶等級區(qū)分為1 s,10 s,30 s,60 s,通信服務(wù)響應(yīng)時間在1 s左右[5]。選用較高等級的用戶卡完全能夠滿足被動傳感器對目標(biāo)快速連續(xù)跟蹤定位的要求。
(3) 通信距離
在北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的覆蓋范圍內(nèi)都可以進行北斗短報文通信。目前已建成的北斗二代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的服務(wù)區(qū)域涵蓋了我國及周邊地區(qū),且北斗短報文通信不存在盲區(qū),因此其作用距離幾乎不受限制。
(4) 可靠性與安全性
北斗短報文通信采用擴頻通信傳輸方式,具有較強的抗干擾、抗噪音、抗多路徑衰減能力。由于其頻譜密度較低,因此還具有隱蔽性和低的截獲概率。北斗終端根據(jù)SIM卡生成的惟一擴頻碼將短報文通信上行數(shù)據(jù)發(fā)送到衛(wèi)星,北斗地面控制中心則將短報文通信下行數(shù)據(jù)送到用戶終端后通過SIM卡進行解密,從而實現(xiàn)了保密通信[6]。
3 基于北斗短報文的測向交叉定位方案
3.1 系統(tǒng)設(shè)計
基于北斗短報文的測向交叉定位方案主要是采用北斗短報文通信替換原有的協(xié)同定位信息傳輸手段。在每個協(xié)同定位單元在增設(shè)一個北斗用戶機的基礎(chǔ)上,再加載一臺PC機作為協(xié)同信息處理設(shè)備。北斗用戶機負(fù)責(zé)提供艦艇位置信息和建立北斗短報文通信;被動傳感器負(fù)責(zé)目標(biāo)輻射源探測和識別;PC機負(fù)責(zé)對北斗用戶機進行通信控制,獲取協(xié)同定位艦艇相對態(tài)勢和解算協(xié)同定位目標(biāo)位置??傮w設(shè)計方案原理如圖2所示。
3.2 工作流程
北斗用戶機、PC機和被動傳感器開機后,PC機自動接收被動傳感器探測到的目標(biāo)輻射特征信息和識別信息,同時控制北斗用戶機依次向各協(xié)同艦艇發(fā)送含有本艦位置信息的短報文,并自動接收其他艦艇發(fā)送的位置信息,形成態(tài)勢圖。操作員在PC機的目標(biāo)輻射源列表中選定目標(biāo)后,再選擇與本艦和目標(biāo)構(gòu)成較佳的相對位置關(guān)系(等腰三角形)的艦艇進行協(xié)同定位。PC機控制北斗用戶機與協(xié)同艦艇建立通信后,按照圖1所示的測向交叉定位工作流程生成協(xié)同報文與協(xié)同定位艦艇進行信息交換,最終完成目標(biāo)位置的解算。得到的目標(biāo)位置可以通過Socket通信傳回被動傳感器,由被動傳感器發(fā)送到作戰(zhàn)信息網(wǎng)絡(luò),為指揮決策和武器使用提供目標(biāo)指示。
圖2 基于北斗短報文的測向交叉定位方案原理圖
3.3 通信協(xié)議
本文用串口通信將北斗用戶機與PC機連接起來, 其通信協(xié)議的各種功能是通過指令方式實現(xiàn)的。北斗用戶機的指令可以分為定位類、通信類、查詢類、授時類和狀態(tài)類等。通過這些指令,PC機可以自動接收北斗用戶機上報的本艦艦位、時間校準(zhǔn)信息,及其從協(xié)同艦收到的協(xié)同報文;也可以實現(xiàn)控制北斗用戶機與指定協(xié)同艦建立通信,改變北斗用戶機工作參數(shù)等功能。
PC機向北斗用戶機發(fā)送的指令信息格式如圖3所示。
圖3 PC機向北斗用戶機發(fā)送的指令信息格式
指令信息各個區(qū)段意義見表1。
命令碼用來標(biāo)示指令信息類型,具體類型見表2。
3.4 差錯控制
北斗短報文通信有時會出現(xiàn)信息丟失或出錯的現(xiàn)象[9],而北斗用戶機本身不具有差錯控制的能力,因此只能在PC機的串口通信軟件設(shè)計中引入相應(yīng)的差錯檢測和糾正機制。報文丟失可以通過發(fā)送響應(yīng)報文進行檢測;報文內(nèi)容出錯可以通過校驗碼檢測。丟失或出錯的報文可以通過相應(yīng)的報文重發(fā)控制機制由發(fā)送方進行補發(fā)。報文重傳控制流程如圖4所示。
圖4 報文重傳控制流程
協(xié)同定位方在接收到一個協(xié)同報文后應(yīng)立即向報文發(fā)送方發(fā)送一個響應(yīng)報文,如果對方在發(fā)送報文后的規(guī)定時間內(nèi)未收到響應(yīng)報文,應(yīng)當(dāng)重發(fā)報文。這里通過設(shè)定重發(fā)次數(shù)上限有關(guān)。
假設(shè)協(xié)同雙方北斗終端的通信服務(wù)時間間隔相同,則報文最大往返時間[Tb]可以按下式得到:
[Tb=Tr+Tf×2]
4 結(jié) 語
本文針對目前艦載被動傳感器進行測向交叉定位時基線長度較短,定位精度不高的問題,在深入分析測向交叉定位工作原理和北斗短報文通信特點的基礎(chǔ)上,提出基于北斗短報文通信的測向交叉定位方案,并對方案的可行性和實現(xiàn)方法進行了分析。
目前,北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)已正式向我國及周邊地區(qū)提供區(qū)域服務(wù),未來其服務(wù)區(qū)域?qū)⒏采w全球。采用北斗短報文通信作為協(xié)同信息傳輸手段,將使被動探測裝備的測向交叉定位擺脫通信作用距離和通信服務(wù)區(qū)域的限制。另外,普通北斗終端只能實現(xiàn)點對點的報文通信,而北斗指揮機具有短報文通播功能,利用北斗指揮機實現(xiàn)兩臺以上被動傳感器同時進行測向交叉定位將是下一步的研究方向。因此,北斗短報文通信在多被動傳感器測向交叉定位領(lǐng)域具有廣闊的發(fā)展前景和巨大的應(yīng)用價值。
參考文獻
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論文關(guān)鍵詞:CDMA,擴頻通信MATLAB,通信系統(tǒng)
一、MATLAB完成一個簡單通信系統(tǒng)仿真所需的基本工作
1.1、信道調(diào)制
首先完成的是信道調(diào)制的工作,其調(diào)制結(jié)果如下圖所示:
從上圖圖中我們可以看出,經(jīng)過BPSK調(diào)制的系統(tǒng)性能較直接發(fā)送數(shù)據(jù)有了很大的提高。其原因是經(jīng)過BPSK調(diào)制之后,在接受端的判決電平就由原來的0.5變?yōu)?,其判決電平的變化直接使得系統(tǒng)的抗噪聲性能有了大大的提高通信系統(tǒng),所以其誤碼率跟沒有調(diào)制之前比較,下降了很多。
ber =(沒有經(jīng)過調(diào)制直接發(fā)送數(shù)據(jù)的誤碼率)
Columns 1 through 7
0.1967 0.14500.1733 0.1400 0.09500.0771 0.0567
Columns 8 through 10
0.03640.0189 0.0147
ber =(經(jīng)過BPSK調(diào)制再發(fā)送數(shù)據(jù)的誤碼率)
Columns 1 through 7
0.06880.0340 0.0179 0.01250.0056 0.0024 0.0009
Columns 8 through 10
0.00020.0000 0.0000
1.2、不同信道比較
上面進行的是在相同的信道下,未經(jīng)過調(diào)制直接發(fā)送與經(jīng)過BPSK調(diào)制后再發(fā)送兩種情況下系統(tǒng)的性能比較。接下來要進行的是經(jīng)過BPSK調(diào)制以后,不同信道下系統(tǒng)性能比較。比較結(jié)果如下圖所示:
上圖中的兩條曲線分別是在BPSK調(diào)制下,信號在AWGN信道模型和瑞利衰落模型條件下產(chǎn)生的,從圖中可以看出,瑞利信道要比AWGN信道惡劣的多,在SNR提高到30dB下,系統(tǒng)性能還比AWGN信道下差了好幾個數(shù)量級論文格式模板。
ber =(GAUSS信道下的誤碼率)
Columns 1 through 7
0.06000.0385 0.0196 0.01040.0069 0.0026 0.0007
Columns 8 through 10
0.00020.0000 0.0000
ber =(瑞利信道下的誤碼率)
Columns 1 through 7
0.12330.1420 0.1425 0.05000.1667 0.0967 0.0340
Columns 8 through 14
0.03930.0286 0.0134 0.03840.0125 0.0178 0.0098
Columns 15 through 21
0.00590.0043 0.0090 0.00430.0030 0.0015 0.0016
Columns 22 through 28
0.00590.0047 0.0011 0.00090.0005 0.0005 0.0002
Columns 29 through 30
0.00020.0001
二、CDMA多用戶傳輸系統(tǒng)
2.1、實現(xiàn)多用戶抗多址干擾傳輸,研究擴頻序列互相關(guān)性與系統(tǒng)性能的關(guān)系
從圖中可以看出通信系統(tǒng),多用戶傳輸系統(tǒng)的性能會比單用戶的性能差,表現(xiàn)為在同等SNR條件下,誤碼率較單用戶高。同時系統(tǒng)的性能也跟擴頻碼的相關(guān)性有關(guān),當(dāng)擴頻碼相關(guān)性提高時,誤碼率卻隨之下降。這是因為在接收端解調(diào)時是利用擴頻碼的自相關(guān)性。在接收端利用每一個用戶唯一的擴頻碼進行接收解調(diào),由于該擴頻碼與其他用戶的擴頻碼為近似正交,所以其他用戶的信號會被當(dāng)作噪聲而去除??梢?,系統(tǒng)的性能和擴頻碼的相關(guān)性是成正比關(guān)系的。
ber =(單信源)
Columns 1 through 7
0.05100.0301 0.0237 0.01480.0063 0.0023 0.0007Columns 8 through 10
0.00020.0000 0.0000
ber =(正交擴頻碼雙信源)
Columns 1 through 7
0.08450.0773 0.0478 0.02290.0106 0.0053 0.0013
Columns 8 through 10
0.00030.0001 0.0000
ber =(相關(guān)系數(shù)為0.5的擴頻碼雙信源)
Columns 1 through 7
0.21650.1672 0.1730 0.15580.1099 0.0871 0.0656
Columns 8 through 10
0.04780.0211 0.0108
2.2、研究擴頻序列自相關(guān)性抗多徑干擾的能力
從圖中和下面的ber數(shù)據(jù)可以看出,在抗多徑干擾方面,擴頻碼的自相關(guān)性是很重要的通信系統(tǒng),隨著自相關(guān)性的提高,系統(tǒng)的性能也越接近單徑傳輸?shù)男阅?。因為寬帶信號的傳輸中是受到頻率選擇性衰落的,而進行擴頻后的信號在很寬的頻譜上有著相同的能量,任意給定時間只有一小部分頻譜受衰落的影響。在時域上分析,多徑干擾是因為在不同的信道中傳輸,到達接收端的時間有延遲,不同時間到達的信號相互疊加而造成影響。而對于擴頻后的信號而言,由于經(jīng)過延遲到達的信號其自相關(guān)性變差,將會被當(dāng)成不相關(guān)的別的用戶信號而被濾除。而當(dāng)擴頻碼的自相關(guān)性不好的時候,就會造成系統(tǒng)性能的下降論文格式模板。
ber =(單徑)
Columns 1 through 7
0.13230.0958 0.0903 0.06980.0497 0.0491 0.0317
Columns 8 through 14
0.04310.0345 0.0257 0.02130.0222 0.0129 0.0086
Columns 15 through 21
0.00740.0062 0.0057 0.00390.0032 0.0025 0.0019
Columns 22 through 28
0.00150.0015 0.0009 0.00090.0006 0.0005 0.0003
Columns 29 through 30
0.00040.0002
ber =(雙徑相關(guān)系數(shù)為1.0)
Columns 1 through 7
0.14370.1131 0.1344 0.09360.0832 0.0725 0.0497
Columns 8 through 14
0.03690.0302 0.0300 0.02900.0197 0.0155 0.0113
Columns 15 through 21
0.00860.0062 0.0061 0.00360.0045 0.0033 0.0024
Columns22 through 28
0.00150.0017 0.0011 0.00070.0007 0.0005 0.0004
Columns 29 through 30
0.00040.0002
ber =(雙徑相關(guān)系數(shù)為0.6)
Columns 1 through 7
0.19840.2165 0.1818 0.17860.1312 0.1244 0.0787
Columns 8 through 14
0.06800.0540 0.0620 0.04010.0358 0.0258 0.0282
Columns 15 through 21
0.02000.0138 0.0148 0.01280.0082 0.0089 0.0050
Columns 22 through 28
0.00460.0031 0.0029 0.00210.0017 0.0016 0.0013
Columns 29 through 30
0.0009 0.0006
2.3、實際系統(tǒng)的模擬
在實際的CDMA系統(tǒng)中通信系統(tǒng),目前采用的是用M序列作為擴頻碼。因此在實驗中我們用32位的M序列和GOLD序列作為對實際系統(tǒng)的模擬,按照M序列的性質(zhì),該模擬系統(tǒng)總共可以容納32個用戶同時傳輸。
三、結(jié)論
1.經(jīng)過調(diào)制后的信號在信道中傳輸比直接將信號進行傳輸?shù)南到y(tǒng)性能要好的多。
2.CDMA系統(tǒng)的抗多址干擾性能很好,并且跟擴頻碼的正交性呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系,即擴頻碼的正交性能越好,系統(tǒng)的抗多址性能也越好。
3.CDMA系統(tǒng)的抗多徑干擾性能也很好,同樣地,系統(tǒng)的抗多徑性能也跟系統(tǒng)的擴頻碼的正相關(guān)性有關(guān) 。
參考文獻
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近些年來對無線通信技術(shù)領(lǐng)域的研究越來越多,這些技術(shù)在地空通信中逐漸成為熱點。LDPC碼是一種線性的分組碼,它是基于稀疏校驗矩陣的。本論文簡要介紹了LDPC碼的編碼算法和譯碼算法,以及在地空通信中的應(yīng)用。
【關(guān)鍵詞】 LDPC碼 地空通信 編碼
1 LDPC碼簡介
1.1 提出LDPC碼的背景
衛(wèi)星通信技術(shù)發(fā)展越來越成熟,最近研發(fā)的衛(wèi)星通信技術(shù)能夠通過空間衛(wèi)星進行地空通信。LDPC碼是其中非常重要的一環(huán),這是因為LDPC碼具有強大的糾錯能力,具有很低的復(fù)雜度等。
LDPC碼具有很強的糾錯能力,同時還具有低復(fù)雜度的快速譯碼算法和比較好的特性結(jié)構(gòu),所以在最新的帶寬無線多媒體的通信系統(tǒng)中,LDPC碼成為了能夠傳播高質(zhì)量的通信以及視頻信號的關(guān)鍵性技術(shù)。同時LDPC碼已經(jīng)廣泛被歐洲等國家的衛(wèi)星使用。
1.2 LDPC碼的基本概念
LDPC碼的全稱為低密度奇偶校驗,1960年后Gallager第一次提出這個概念。LDPC碼是一種線性的分組碼,它是基于稀疏校驗矩陣的。LDPC碼的編碼是一種隨機碼。由于當(dāng)時的技術(shù)和條件都十分落后,LDPC碼并沒有廣泛應(yīng)用于實際當(dāng)中。后來人們發(fā)現(xiàn)了Turbo碼,但是Turbo碼在本質(zhì)上就是LDPC碼。LDPC碼的糾錯性能十分優(yōu)異,近些年來越來越受到人們的重視。
LDPC碼的譯碼采用軟判決的置信傳播迭代譯碼算法。正是由于這個原因,LDPC碼在給定誤碼率的情況下,信息的傳輸速率和Shannon限很接近。在某種程度上,LDPC碼的糾錯性比Turbo碼強出了很多很多。我們都知道,譯碼的復(fù)雜度與碼長有關(guān),而且是線性的關(guān)系。要想實現(xiàn)長編碼分組的應(yīng)用,就必須克服分組碼在長碼的時候譯碼的計算量問題。
2 DVB-S2標(biāo)準(zhǔn)的前向糾錯系統(tǒng)
LDPC碼的編譯方法有許多,本論文簡要介紹一下介紹LDPC碼的DVB-S2標(biāo)準(zhǔn)編譯碼方法。
第一代DVB標(biāo)準(zhǔn)是1994年提出來的,它采用RS碼,QPSK調(diào)制和級聯(lián)卷積碼的方式。但是伴隨VLSI技術(shù)的發(fā)展,就出現(xiàn)了更高效率的編碼方式。DVB-S2項目組的目標(biāo)旨在帶寬和功率不增加的情況下,增加百分之30的傳輸量。
DVB-S2標(biāo)準(zhǔn)主要由三個部分組成:BCH(前向糾錯系統(tǒng)由外編碼)、LDPC(內(nèi)編碼)和比特交織。同時輸入流包括BBFRAMES(基本比特幀)和FECFRAMES(外流前向糾錯幀)。FEC系統(tǒng)處理完每個BBFRAME(kbch位)之后,都會產(chǎn)生一個FEC-FRAME(nldpc)。系統(tǒng)BCH外碼的奇偶校驗比特(BCHFEC)被加到BBFRAME,LDPC內(nèi)碼的奇偶校驗比特被加到BCHFEC后面。
3 LDPC碼的算法
3.1 LDPC碼編碼算法
傳統(tǒng)的規(guī)則LDPC碼的編碼主要可以分為四步,分別如下。其框圖如圖1所示,編碼步驟如下:
(1)明確規(guī)則LDPC碼的H矩陣的列重和行重。
(2)構(gòu)造LDPC碼的H矩陣。
(3)將校驗矩陣H轉(zhuǎn)換成系統(tǒng)形式。
(4)根據(jù)線性分組碼系統(tǒng)形式的校驗矩陣與生成矩陣之間的關(guān)系得到相應(yīng)的生成矩陣G,編碼生成的碼字為C=uG。
3.2 LDPC碼的譯碼算法
LDPC碼有很多種譯碼方式,常見的譯碼方式主要有:加權(quán)比特翻轉(zhuǎn)譯碼、比特翻轉(zhuǎn)譯碼、大數(shù)邏輯譯碼、后驗概率譯碼以及和積算法譯碼等。本論文簡要介紹和積算法。
所謂和積算法,就是一種迭代譯碼算法,它的傳播是基于置信度的。下一次迭代的輸入,是上一次譯碼結(jié)束時可靠度量度的計算結(jié)果。直到達到了某個特定的條件后,譯碼的迭代過程才會停止,進而系統(tǒng)會作出硬判決。
4 我國的LDPC碼在將來地空通信中的應(yīng)用
地空通信具有許多特點,比如信號的能量衰減比較嚴(yán)重,信息的傳輸延時比較大等等。因此必須采取特殊的方法,才能夠保證信息傳輸時的可靠性。地空通信信道對于信道編碼是一種理想的信道。
(1)地空通信信道和無記憶的高斯信道很相似,都是Shannon編碼理論的信道模型。
(2)地空通信信道可以使用很低的頻帶利用率的編碼和二進制調(diào)制方案,因為地空通信信道具有很豐富的帶寬。
(3)由于地空通信中傳輸距離非常遠,信號的能量衰減比較多,所以采用的都是低碼速率通信。
以前地空通信使用的都是Turbo碼。Turbo碼具有很多優(yōu)點,比如誤碼性能很好,但是仍然存在著誤碼平臺。相對于Turbo碼,LDPC碼更適合作為地空通信的信道編碼,這是因為LDPC碼具有很低的譯碼復(fù)雜度、更低的誤碼平臺以及更大的吞吐量。要想設(shè)計出更加適合于地空通信的LDPC碼,還需要考慮到功耗效率、編碼器和譯碼器的結(jié)構(gòu)以及復(fù)雜度等等。作為一種重要的信道編碼,LDPC碼必將會在地空通信中發(fā)揮重要的作用。
5 總結(jié)
近些年來對無線通信技術(shù)領(lǐng)域的研究越來越多,這些技術(shù)在地空通信中逐漸成為熱點。LDPC碼是一種線性的分組碼,它是基于稀疏校驗矩陣的。本論文簡要介紹了LDPC碼的編碼算法和譯碼算法,以及在地空通信中的應(yīng)用。
參考文獻
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關(guān)鍵詞:光纖,光纖業(yè)務(wù),F(xiàn)TTH
計算機工業(yè)界很多人士引以為自豪的是計算機技術(shù)的快速發(fā)展,同時,數(shù)據(jù)通信速率也在快速發(fā)展,最終,在計算機能力和通信能力的競賽過程中,通信贏了。數(shù)據(jù)通信傳輸速率的快速發(fā)展更是讓人難以想象,這樣的發(fā)展速度要依靠光纖作為傳輸媒介的問世。光纖技術(shù)現(xiàn)已相對成熟,下面就光纖的優(yōu)點和業(yè)務(wù)上的需求來研究一下光纖的發(fā)展趨勢。
一、光纖優(yōu)點
1。頻帶寬
頻帶的寬窄代表傳輸容量的大小。載波的頻率越高,可以傳輸信號的頻帶寬度就越大。目前,采用先進的相干光通信可以在30000GHz范圍內(nèi)安排2000個光載波,進行波分復(fù)用,可以容納上百萬個頻道。
2.重量輕
因為光纖非常細(xì),單模光纖芯線直徑一般為4um~10um,外徑也只有125um,。論文格式。比標(biāo)準(zhǔn)同軸電纜的直徑47mm要小得多,加上光纖是玻璃纖維,比重小,使它具有直徑小、重量輕的特點,安裝十分方便。
3.抗干擾能力強
因為光纖的基本成分是石英,只傳光,不導(dǎo)電,不受電磁場的作用,故光纖傳輸對電磁干擾、工業(yè)干擾有很強的抵御能力。因此,在光纖中傳輸?shù)男盘柌灰妆桓`聽,因而利于保密。
4.保真度高
因為光纖傳輸一般不需要中繼放大,不會因為放大引人新的非線性失真。只要激光器的線性好,就可高保真地傳輸電視信號。
5.工作性能可靠
一個系統(tǒng)的可靠性與組成該系統(tǒng)的設(shè)備數(shù)量有關(guān)。設(shè)備越多,發(fā)生故障的機會越大。因為光纖系統(tǒng)包含的設(shè)備數(shù)量少(不像電纜系統(tǒng)那樣需要幾十個放大器),可靠性自然也就高,故一個設(shè)計良好、正確安裝調(diào)試的光纖系統(tǒng)的工作性能是非常可靠的。
6.成本不斷下降
目前,有人提出了新摩爾定律,也叫做光學(xué)定律(Optical Law)。該定律指出,光纖傳輸信息的帶寬,每6個月增加1倍,而價格降低1倍。光通信技術(shù)的發(fā)展,為Internet寬帶技術(shù)的發(fā)展奠定了非常好的基礎(chǔ)。這就為大型有線電視系統(tǒng)采用光纖傳輸方式掃清了最后一個障礙。由于制作光纖的材料(石英)來源十分豐富,隨著技術(shù)的進步,成本還會進一步降低;而電纜所需的銅原料有限,價格會越來越高。顯然,今后光纖傳輸將占絕對優(yōu)勢,成為建立全省、以至全國有線電視網(wǎng)的最主要傳輸手段。
7.損耗低
在同軸電纜組成的系統(tǒng)中,最好的電纜在傳輸800MHz信號時,每公里的損耗都在40dB以上。相比之下,光導(dǎo)纖維的損耗則要小得多,傳輸1、31um的光,每公里損耗在0.35dB以下若傳輸1.55um的光,每公里損耗更小,可達0.2dB以下。這就比同軸電纜的功率損耗要小一億倍,使其能傳輸?shù)木嚯x要遠得多。此外,光纖傳輸損耗還有兩個特點,一是在全部有線電視頻道內(nèi)具有相同的損耗,不需要像電纜干線那樣必須引人均衡器進行均衡;二是其損耗幾乎不隨溫度而變,不用擔(dān)心因環(huán)境溫度變化而造成干線電平的波動。
二、業(yè)務(wù)上的需求和市場的競爭
伴隨著計算機的廣泛應(yīng)用,計算機網(wǎng)絡(luò)數(shù)目在不斷的增加,Internet用戶數(shù)量也在不斷增加,使得通信容量不斷的加大,因此,數(shù)據(jù)通信的帶寬要求顯得更加重要。目前,為了解決數(shù)據(jù)能夠在主干網(wǎng)絡(luò)中順利的傳輸,在通信介質(zhì)方面,對于主干網(wǎng)絡(luò)都采用了光纖作為傳輸媒介。光纖作為主干網(wǎng)絡(luò)的傳輸媒介,解決了主干線路數(shù)據(jù)負(fù)載問題,使得數(shù)據(jù)能夠順利傳輸。光纖在主干網(wǎng)絡(luò)中取代了傳統(tǒng)的銅線介質(zhì),但“最后一英里”問題上,還沒有完全的普及光纖,這就造成本地回路成為主干網(wǎng)絡(luò)的瓶頸。隨著3G網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展,用戶“最后一英里”問題應(yīng)該盡快解決。目前,采用的接入方式有:FTTH、FTTB、FTTC。
相關(guān)數(shù)據(jù)表明,2002年至2006年,我國寬帶上網(wǎng)用戶比例由9%上升到52%。寬帶用戶成為大多數(shù),這標(biāo)志著我國互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)進入寬帶時代。寬帶接入已經(jīng)成為固網(wǎng)運營商增長的第一驅(qū)動力。而寬帶業(yè)務(wù)的需求必然刺激相關(guān)寬帶技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用,光纖具有近似于無限的帶寬,端到端的全光網(wǎng)絡(luò)是寬帶接入的最終解決方案。隨著光纖接入成本不斷下降、銅纜接入網(wǎng)運維成本的攀升,運營商網(wǎng)絡(luò)將向以寬帶為特征的下一代網(wǎng)轉(zhuǎn)型。論文格式。隨著今后更多高帶寬業(yè)務(wù)的出現(xiàn),F(xiàn)TTH上馬也是大勢所趨。論文格式。
正是基于這種共識,各固網(wǎng)運營商在鋪網(wǎng)時都遵循光進銅退的準(zhǔn)則,將投資重心轉(zhuǎn)向光纖接入網(wǎng)。新建商業(yè)樓宇與住宅區(qū)原則上采用光纖覆蓋,控制銅纜投資。FTTH已經(jīng)從實驗室中走出,真正貼近普通用戶,迎來了快速增長的新時期。
在最近幾年,F(xiàn)TTH已經(jīng)出現(xiàn)了良好的發(fā)展勢頭。FTTH,一方面受到了企業(yè)用戶和高端家庭用戶的歡迎,與將來可能需要一次次地帶寬升級相比,一勞永逸的光纖接入更受他們的青睞。FTTH使得在家里能享受各種不同的寬帶服務(wù),如VOD、在家購物、在家上課等。 另一方面,銅線和光纖價格的一漲一跌,也使得部署FTTH的成本正呈現(xiàn)下降的趨勢。長遠來看,DSL的成本已經(jīng)基本上達到了極值點,但FTTH還有很大的下降空間,而且從運維成本上來說,與DSL相比FTTH有更加明顯的優(yōu)勢。
三、結(jié)束語
總之,作為寬帶接入的最終發(fā)展方向,F(xiàn)TTH在中國,乃至亞太地區(qū)的發(fā)展尤為迅猛。我們可以預(yù)期,憑借著層出不窮的寬帶應(yīng)用以及日益龐大的用戶規(guī)模,中國、亞太地區(qū)FTTH將率先成為寬帶接入的主流,引領(lǐng)全球光接入產(chǎn)業(yè)的騰飛。應(yīng)該說,光纖網(wǎng)絡(luò)在未來的發(fā)展空間是很廣泛的,光纖作為傳輸媒介,應(yīng)該主宰未來的通信市場
參考文獻
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關(guān)鍵詞:礦井,通信技術(shù),通信系統(tǒng)
1 引言
目前,隨著煤礦機械化、自動化程度的不斷提高,通信技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中的地位顯得越來越重要,已成為煤礦實現(xiàn)科學(xué)管理、提高勞動生產(chǎn)率、防止事故災(zāi)害、降低百萬噸死亡率的必要手段。煤礦通信系統(tǒng)可分為地面通信和井下通信兩大部分。論文參考。近幾年來地面通信得到迅猛發(fā)展,設(shè)備、容量、技術(shù)不斷更新,逐步實現(xiàn)了數(shù)字化、程控化,通信的可靠性和穩(wěn)定性也逐漸提高,地面通信正在向集語音、圖像和數(shù)據(jù)傳輸“三合一”的綜合信息網(wǎng)方向發(fā)展。但是,煤礦井下通信由于受通信設(shè)備技術(shù)、特殊環(huán)境條件等問題的制約,還存在許多問題。因此,建立一個暢通、靈活、可靠的井下通信系統(tǒng)是現(xiàn)代化煤礦建設(shè)的首要任務(wù)之一。
2 煤礦井下通信的特點
在煤礦通信的現(xiàn)代化進程中,井下通信作為重要的生產(chǎn)要素之一早已滲透在安全生產(chǎn)的每一個環(huán)節(jié)當(dāng)中,特別是在生產(chǎn)指揮調(diào)度和安全的信息交流方面,都起著舉足輕重的作用。煤礦井下通信系統(tǒng)由于其環(huán)境的特殊性,具有較強的煤礦專業(yè)特征。
2.1 通信設(shè)備設(shè)計及制造方面的特點:
(1)井下通信設(shè)備必須具備本質(zhì)安全性或防爆性,以適合在含爆炸性氣體的場合使用。所謂本質(zhì)安全性是指正常工作或故障狀態(tài)下裝置產(chǎn)生的電火花和熱效應(yīng)均不能點燃規(guī)定的爆炸性混合物。這就要求在電路設(shè)計時,對功率分配、元器件選擇,包括制作工藝保護措施都要做出特殊的考慮,不能直接照搬電信系統(tǒng)的設(shè)備或標(biāo)準(zhǔn)。
(2)設(shè)備必須體積小巧,質(zhì)量輕,外殼必須具備防潮、防塵、防機械沖擊的能力。這是因為井下工作人員勞動強度大,井下巷道特別是工作面空間窄小,負(fù)重行動不太方便,而且生產(chǎn)崗位經(jīng)常變動,流動性較大,因此要求設(shè)備必須便于攜帶和使用。
2.2 通信設(shè)備功能上的特點:
(1)通信系統(tǒng)對生產(chǎn)調(diào)度人員必須提供較高的優(yōu)先權(quán),可實現(xiàn)選呼、群呼、強插、強拆、錄音、擴音等功能,以便使指揮人員能暢通、無阻塞地呼叫任何終端。
(2)在重要通信點上應(yīng)具備緊急呼叫和雙向報警功能,以提高對事故災(zāi)害的應(yīng)變能力。
(3)隨著煤礦井下安全生產(chǎn)及井下人員定位系統(tǒng)發(fā)展的需要,井下設(shè)備應(yīng)當(dāng)具有較強的移動通信功能,而礦井巷道為非自由空間,無線電波在井下巷道的傳輸受到根本性制約。所以應(yīng)當(dāng)研制功能更強的設(shè)備應(yīng)用于煤礦井下的移動通信。
2.3 通信設(shè)備性能上的特點:
(1)井下通信設(shè)備是在信道條件較差的情況下工作,與地面通信有著較大的區(qū)別,地面通信設(shè)備的設(shè)計制造是以比較確切的信道參數(shù)為依據(jù)的。而由于井下環(huán)境較差,潮濕、粉塵嚴(yán)重,且在狹小的巷道空間內(nèi)布有鐵道、管道、支架、電纜等金屬構(gòu)件,所以,無論是專用信道還是借用信道,其特性都會受到較大的影響,使信道特性變壞或不穩(wěn)定。
(2)井下用電設(shè)備配置量大,啟動頻繁,對信道形成的電氣干擾的噪聲頻譜寬、電平高。這些都對井下通信設(shè)備的運行構(gòu)成較大的影響。這就要求運行于井下的通信設(shè)備在性能上必須能適應(yīng)較差的信道條件和較強的干擾。
3 煤礦井下通信技術(shù)
建立功能完善的井下通信系統(tǒng)對于提高自動化程度、勞動生產(chǎn)率、加強安全防護等方面都有著非常重要的意義。井下通信作為現(xiàn)代煤礦通信技術(shù)的重要組成部分,現(xiàn)在亟待開發(fā)、研究、完善和提高。目前,井下通信技術(shù)主要有以下幾種。
3.1 載波通信技術(shù):
載波通信是煤礦應(yīng)用較早的一種通信方式,在語音、控制及信號監(jiān)測方面都有應(yīng)用。架線機車動力載波通信系統(tǒng)是煤礦早期實現(xiàn)電機車移動調(diào)度通信的主要手段,目前仍有一部分礦井在繼續(xù)使用。由于礦井載波通信的借用信道多數(shù)是動力電纜或機車的架線等,這些信道分支多,線路上設(shè)備起動頻繁,造成信道參數(shù)隨時間和地點的變化很大,因而通信質(zhì)量不理想。目前載波通信系統(tǒng)在傳輸距離、通話清晰度、抗干擾性能等方面和感應(yīng)通信及漏泄通信技術(shù)相比有較大差距,將逐步被替代。但在一些特定的工作環(huán)境,比如采煤機的動力載波監(jiān)測等應(yīng)用場合,采用動力線作為監(jiān)控裝置的載波信道仍有其實用價值。論文參考。
3.2 漏泄通信技術(shù):
是利用表面開孔的同軸電纜(漏泄電纜)在巷道中起到長天線的作用,實現(xiàn)移動電臺之間或與基站之間的可逆耦合,已獲得較好的通信質(zhì)量。采用漏泄電纜實現(xiàn)井下巷道內(nèi)無線電波的傳輸是一種比較理想的方法。漏泄通信技術(shù)不僅應(yīng)用在礦井中,而且應(yīng)用于公路、鐵路隧道、地鐵及地下停車場等場合,在國內(nèi)外受到普遍的重視。其缺點是系統(tǒng)造價昂貴,又需敷設(shè)專用傳輸線,且信號接收局限在離導(dǎo)線30m以內(nèi),傳輸線架設(shè)和維護需花一定代價。
3.3 感應(yīng)通信技術(shù):
就是利用普通的金屬導(dǎo)體,如電線、電纜、鋼軌等,與移動電臺之間的電磁感應(yīng),靜電耦合的一種通信方式。它似乎像有線電,又有點像無線電,美其名曰“感應(yīng)無線電”。通信與普通電臺的通信過程十分相似。感應(yīng)通信系統(tǒng)具有系統(tǒng)組成簡單、價格較低、感應(yīng)線敷設(shè)簡便(甚至可以用金屬管道作為感應(yīng)線)、無需中繼器等優(yōu)點,是煤礦井下比較受歡迎的一種移動通信方式。它能以較小的發(fā)射功率實現(xiàn)較長距離的通信,能同時實現(xiàn)幾個方向通信。感應(yīng)通信系統(tǒng)為減小傳輸衰減,選擇的傳輸頻率較低(一般在2MHz以下)。而煤礦井下在低頻段的電磁噪聲較大,所以感應(yīng)電話通話質(zhì)量在有些礦井不理想,噪聲較大。另外,感應(yīng)線離巷道壁太近時,形成電磁場空間分布的不均勻,引起較大的損耗,影響傳輸距離。
3.4 井下光纖通信技術(shù):
國際上實用的光纖通信系統(tǒng)是1970年以后才發(fā)展起來的。由于光纖通信容量大、中繼距離遠、防爆性能好、抗干擾能力強,使光纖通信技術(shù)及其應(yīng)用發(fā)展很快。1991年我國第一套井下光纜通信系統(tǒng)KT1系統(tǒng)研制成功,成功地解決了井下光纜的接續(xù)技術(shù)和井下光通信的若干技術(shù)難題,填補了井下光通信產(chǎn)品的空白。目前煤礦井下的光纖通信技術(shù)已經(jīng)在許多領(lǐng)域發(fā)揮作用。除傳統(tǒng)的語音通信外,光纖是監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)中理想的高速信道。光纖通信的低損耗無中繼傳輸優(yōu)點使光纖工業(yè)電視系統(tǒng)成為井下工業(yè)電視系統(tǒng)的主導(dǎo)產(chǎn)品。光纖通信技術(shù)是一門新興的正在不斷發(fā)展的技術(shù)。就目前的井下光纖通信系統(tǒng)而言,光通信的許多優(yōu)越性還有待進一步發(fā)揮。光纖通信在煤礦井下通信系統(tǒng)中的地位將會有更大的提高。
3.5 井下PHS通信技術(shù):
PHS是日本開發(fā)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),日本人稱之為“個人手持電話系統(tǒng)”(英文縮寫PHS,就是我們常說到的個人無繩市話系統(tǒng)),于1995年7月開通運營。PHS井下通信技術(shù)與目前應(yīng)用于井下的其他無線通信系統(tǒng)(包括井下泄漏通信)有完全不同的設(shè)計理念。其技術(shù)來源于成熟的公眾移動通信技術(shù),即PHS系統(tǒng)。經(jīng)過一定的技術(shù)改造后把它移植于煤礦井下,是對傳統(tǒng)井下無線通信的突破,有傳統(tǒng)井下無線通信不可比擬的技術(shù)優(yōu)勢。該系統(tǒng)在現(xiàn)代公眾無線通信的高技術(shù)平臺上開發(fā),系統(tǒng)中各種設(shè)備與傳統(tǒng)煤田井下通信設(shè)備相比有較高的可靠性和性價比,并能夠得到生產(chǎn)廠商的長久支持。PHS通信系統(tǒng)作為一個無線傳輸平臺,具有較強的擴展性,平臺上可實現(xiàn)高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、人員定位信息的傳送等,為系統(tǒng)的應(yīng)用提供更大的空間??赏瑫r為煤礦井上、井下提供無線通信服務(wù),在煤礦形成一整套覆蓋井上、井下立體的無線移動通訊及生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)。
3.6 藍牙通信技術(shù):
是一種短距離的無線數(shù)據(jù)與語音通信的開放性全球技術(shù)規(guī)范,它最初的目標(biāo)是取代現(xiàn)有的掌上電腦、移動電話等各種數(shù)字設(shè)備上的有線電纜連接。使用國際上無需授權(quán)的2.4GHz的 ISM 頻段,采用了跳頻方式來擴展頻譜分成79個無線信道。從目前的應(yīng)用來看,由于藍牙芯片體積小、功率低、接口標(biāo)準(zhǔn)、成本低,其應(yīng)用已不局限于計算機外設(shè),幾乎可以被集成到任何數(shù)字設(shè)備之中,特別是那些對數(shù)據(jù)傳輸速率要求不高的井下移動設(shè)備和便攜設(shè)備。論文參考。在井下通信時具有很好的抗干擾能力。
除了以上的井下通信技術(shù)以外,在實際應(yīng)用中根據(jù)情況還可以采用擴頻技術(shù)、復(fù)用多址技術(shù)等技術(shù)來提高井下通信的可靠性及安全性。
4 結(jié)語
煤礦通信技術(shù)正在進入一個新的飛速發(fā)展時期,計算機技術(shù)、微電子技術(shù)的不斷突破給這一領(lǐng)域注入了新的活力。地面通信正在向數(shù)字化、綜合化方向發(fā)展,實現(xiàn)語音、數(shù)據(jù)、圖像的綜合傳輸,并且和計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、光纖通信技術(shù)相結(jié)合,構(gòu)成新型的地面綜合調(diào)度通信系統(tǒng)。井下通信將進一步應(yīng)用先進的通信技術(shù),最終構(gòu)成有線和無線相結(jié)合、電纜與光纜相結(jié)合、固定和移動相結(jié)合、靈活方便、大容量、多信道、多功能的全礦井移動通信網(wǎng)絡(luò)。展望未來幾年,煤礦通信系統(tǒng)將伴隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展在許多重要方面有所突破,從而給煤礦通信的面貌帶來更大的改變。
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